鍛造過程是先將金屬原料加熱至接近液態(tài),然后通過旋轉(zhuǎn)壓頭將金屬錘入液態(tài),待金屬冷卻后,把它錘成所需的形狀。
鍛件的生產(chǎn)流程通常是:坯料準(zhǔn)備→加熱→預(yù)鍛→終鍛→精加工。在實際生產(chǎn)中,為了提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量,通常采用冷鍛和熱鍛工藝。
在這個過程中,金屬原料會產(chǎn)生流動。這***動過程的影響因素有:
(1)摩擦系數(shù)
(2)壓力
(3)溫度
(4)材料的化學(xué)成分和機械性能
加熱
鍛造車輪的加熱方式主要有電阻爐加熱,氣體保護(hù)焊加熱等。在生產(chǎn)過程中,電阻爐加熱是***常用的一種方式。它的優(yōu)點是成本低、效率高,而且能源消耗?。蝗秉c是易氧化、易產(chǎn)生裂紋、變形大。感應(yīng)爐加熱的優(yōu)點是:節(jié)能,安全可靠,生產(chǎn)效率高,質(zhì)量容易控制。
鍛造
鍛造輪是通過對金屬原料的加熱使其產(chǎn)生塑性變形,從而獲得所需形狀的鍛件。
一般情況下,鍛造輪在鍛造時只需要錘打就可以了,但是在某些情況下也需要進(jìn)行擠壓加工。擠壓加工主要有兩種方式:一種是簡單擠壓加工;另一種是復(fù)合擠壓加工。
簡單擠壓加工是指直接通過將金屬材料置于兩個互相接觸的凹模內(nèi),使其產(chǎn)生塑性變形,從而獲得所需形狀的一種加工方式。這種方式的優(yōu)點是效率高、材料利用率高,同時還能省去后續(xù)的機械加工工序。
復(fù)合擠壓加工是指在一種擠壓工藝基礎(chǔ)上,將兩種或兩種以上的擠壓工藝結(jié)合起來進(jìn)行加工,以達(dá)到生產(chǎn)目的。復(fù)合擠壓加工有兩種形式:一種是在一種擠壓工藝基礎(chǔ)上,添加其他加工工序,如鍛造、彎曲、矯正、焊接等;另一種是將多個擠壓工序合并起來進(jìn)行加工,如將鍛造和軋制技術(shù)結(jié)合起來,從而形成一個復(fù)合的多功能工藝。
在進(jìn)行復(fù)合擠壓時,有以下幾個方面需要注意:
(1)在復(fù)合擠壓時,要保證兩個模具同時處于正常工作狀態(tài),以避免擠壓過程中出現(xiàn)干涉現(xiàn)象。
(2)在復(fù)合擠壓時,兩個模具必須具有一定的剛度,否則會造成模具損壞。
(3)復(fù)合擠壓加工過程中,***好采用一模兩孔的工藝方案,這樣可以減少設(shè)備的投資和占地面積。
(4)在復(fù)合擠壓時,模具必須要使用特殊設(shè)計的模具,以提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本。
(5)在復(fù)合擠壓時,所需材料必須要符合國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn),否則會影響產(chǎn)品質(zhì)量。
(6)在進(jìn)行復(fù)合擠壓時,加工步驟與簡單擠壓加工相同。但是由于增加了一個工序,所以加工成本會有所增加。
(7)在進(jìn)行復(fù)合擠壓時,模具的尺寸和表面質(zhì)量必須要符合規(guī)定要求,否則會影響產(chǎn)品質(zhì)量。
鍛造輪在實際生產(chǎn)中,也可以采用鍛造-鍛造-熱加工-精加工的工藝流程,也可以采用鍛造-鍛造-熱處理-精加工的工藝流程。
鍛造輪在實際生產(chǎn)中,一般采用熱鍛工藝來生產(chǎn)。熱鍛是指將金屬加熱到一定溫度,然后快速冷卻的一種方法。熱鍛可以保證鍛件的尺寸精度和表面質(zhì)量,而且熱鍛后的鍛件不需要經(jīng)過熱處理工序。但是熱鍛工藝會增加鍛件的成本,而且生產(chǎn)效率不高,因此一般不作為主要生產(chǎn)方法。但是有些大型的車輪鍛件或者特種鍛件,為了保證質(zhì)量和尺寸精度,也可以采用熱鍛工藝。熱鍛工藝主要有以下幾種:
(1)冷鍛工藝:這種方法是在鍛造之前,先對毛坯進(jìn)行加熱,然后再進(jìn)行鍛造,然后對鍛件進(jìn)行熱處理。冷鍛工藝適用于形狀復(fù)雜、材料不能充分利用的鍛件。因為冷鍛時,毛坯內(nèi)部的一些缺陷或者沒有利用的材料都會被消耗掉,從而達(dá)到節(jié)約材料的目的。
(2)熱鍛工藝:這種方法適用于形狀簡單、金屬組織不均勻、內(nèi)部有氣孔或夾雜物、晶粒粗大等缺陷的鍛件,如大鍛件和一些大型鍛件。
(3)溫鍛工藝:這種方法適用于一些形狀比較簡單,而且內(nèi)部沒有缺陷的鍛件,如汽車輪轂等。
(4)高速鍛造工藝:這種方法主要適用于一些形狀復(fù)雜、內(nèi)部缺陷比較嚴(yán)重的鍛件,如飛機、火箭等。
(5)復(fù)合鍛造工藝:這種方法適用于一些特殊的鍛件,如核電主軸、航空航天、汽車零部件等。
鍛造輪在實際生產(chǎn)中,主要有兩種工藝:一種是錘打工藝,另一種是冷鍛和熱鍛工藝。錘打工藝的優(yōu)點是生產(chǎn)效率高,生產(chǎn)成本低,生產(chǎn)周期短;但是錘打工藝的缺點是需要有高精度的模具才能實現(xiàn)。熱鍛工藝的優(yōu)點是生產(chǎn)效率高,生產(chǎn)周期短,同時還能節(jié)約材料。
鍛造輪在實際生產(chǎn)中,主要有兩種工藝:一種是錘打工藝,另一種是冷鍛和熱鍛工藝。錘打工藝的優(yōu)點是生產(chǎn)效率高,生產(chǎn)成本低,生產(chǎn)周期短;但是錘打工藝的缺點是需要有高精度的模具才能實現(xiàn)。熱鍛工藝的優(yōu)點是生產(chǎn)效率高,生產(chǎn)周期短,同時還能節(jié)約材料。但是熱鍛工藝的缺點是生產(chǎn)成本較高,而且在鍛造時容易出現(xiàn)裂紋。
在鍛造輪的生產(chǎn)過程中,需要注意以下幾個方面:
(1)在鍛造之前,必須要先將坯料加熱到高溫狀態(tài),以保證其具有足夠的塑性和強度。
(2)在加熱時,必須要將坯料放置在專用的設(shè)備上進(jìn)行加熱,以保證其受熱均勻。
(3)在鍛造時,必須要保證加熱溫度和時間符合要求。
(4)在鍛造結(jié)束后,必須要對鍛件進(jìn)行冷卻處理,以避免發(fā)生裂紋現(xiàn)象。